Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Ferrimagnetism and the First Compass
- Ferromagnetism: Starka permanentmagneter
- Första skillnaden: Curie-temperatur
- Andra skillnaden: Justering av magnetiska domäner
Ferromagnetism och ferrimagnetism är båda former av magnetism, den välkända kraften som lockar eller avvisar vissa metaller och magnetiserade föremål. Skillnaderna mellan de två egenskaperna förekommer vid mikroskopiska skalor och finner lite diskussion utanför ett klassrum eller vetenskapslaboratorium. Ferromagneter och ferrimagneter är båda relativt starka jämfört med andra typer av magneter, och de har spelat betydande roller i människans historia.
TL; DR (för lång; läste inte)
Magneter tillverkade av magnetit, ett ferrimagnetiskt material har mycket svagare magnetfält än de som är gjorda av järn och nickel, som är ferromagnetiska.
Ferrimagnetism and the First Compass
Ferrimagnetism förekommer i en järnoxid kallad magnetit med den kemiska formeln Fe3O4. Mineralen är historiskt betydelsefullt eftersom människor för årtusenden sedan upptäckte att den naturliga magnetiten lodsten pekade norrut när den flöt i vatten, vilket gjorde den första navigeringskompassen. Magnetismen är ett resultat av anpassningen av små regioner i materialet som kallas "magnetiska domäner" i materialet. För ferrimagnetism ligger angränsande magnetiska domäner i motsatta riktningar. Normalt avbryter den motsatta beställningen ett objekts totala magnetfält; i en ferrimagnet gör emellertid små skillnader mellan angränsande domäner ett magnetfält möjligt.
Ferromagnetism: Starka permanentmagneter
Ferromagnetism förekommer i vissa element som järn, nickel och kobolt. I dessa element anordnas de magnetiska domänerna i samma riktning och parallellt med varandra för att producera starka permanentmagneter. Nyligen har sällsynta jordartselement som neodym visat sig kraftigt intensifiera ferromagnetism, vilket resulterar i kraftfulla, kompakta permanentmagneter.
Första skillnaden: Curie-temperatur
Objekt blir magnetiserade när ett stort antal mikroskopiska magnetiska domäner överensstämmer på ett sådant sätt att deras enskilda små magnetfält läggs samman och bildar ett större fält. Vid höga temperaturer vibrerar emellertid atomerna i föremålet kraftigt, och skrapar inriktningen och eliminerar magnetfältet. Forskare kallar temperaturen vid vilken detta inträffar Curie Point eller Curie temperatur. I allmänhet har ferromagnetiska material, som vanligtvis är metaller eller legeringar av metaller, högre Curie-temperaturer än ferrimagnetiska material. Till exempel har den ferromagnetiska metallen, kobolt, en Curie-temperatur på 1131 grader Celsius (2.068 F) mot 580 grader Celsius (1.076 F) för magnetit, som är en ferrimagnet.
Andra skillnaden: Justering av magnetiska domäner
Vissa magnetiska domäner i ett ferrimagnetiskt material pekar i samma riktning och andra i motsatt riktning. Men i ferromagnetism pekar de alla i samma riktning. För en ferromagnet och en ferrimagnet av samma storlek kommer ferromagneten därför troligen att ha ett starkare magnetfält.